CN107924086A - 光学装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及光学元件和包括其的可变透射率构件。所述光学元件具有包括基底、位于所述基底上的偏光层和液晶化合物的液晶窗。所述光学元件的特征在于，在100℃下持续240小时的耐热性试验之后透射率变化率(％)为±10％或更小，并且旨在防止由热变形引起的耐久性劣化。

Description

光学装置
技术领域
本申请要求基于于2015年12月2日提交的韩国专利申请第10-2015-0170593号的优先权益，其公开内容通过全文引用并入本文。
技术领域
本申请涉及光学装置及其用途。
背景技术
天窗通常意指存在于车辆的顶篷中并且用于允许光或新鲜空气进入车辆内部的固定或操作性(通风或滑动)开口。这样的天窗可手动操作或通过马达驱动，并且根据预期用途存在各种形状、尺寸或样式的天窗。例如，天窗根据操作方法分类为弹出式天窗、阻流板(瓦片和滑动)式天窗、内置式天窗、折叠式天窗、顶部安装型天窗、全景环形系统式天窗、可拆卸顶板(t顶或targa顶)式天窗、或太阳能式天窗等。此外，对天窗的材料的研究正在积极进行，例如，专利文献1公开了使用特定组成的玻璃组合物制造具有优异的紫外线和太阳光吸收的天窗的技术。
发明内容
技术问题
本申请提供了透射率根据是否施加外部作用而变化的光学装置。
本申请的光学装置可以有效地防止因热变形所致的耐久性劣化。
技术方案
本申请涉及光学装置及其用途。
在本申请的光学装置中，透射率根据是否施加外部作用而变化，这样的光学装置可以用作透射率可变构件例如，用于车辆的天窗等。
根据本申请的光学装置可以通过引入液晶层而在透射模式与阻挡模式之间选择性切换，所述液晶层包含透射率根据是否施加外部作用而变化的液晶化合物。
根据本申请的光学装置还可以通过适当地设计基底、偏光层和液晶层的位置和结构而有效地防止由基底与偏光层之间或基底与其他层之间的弹性模量和热膨胀系数差所引起的装置的变形。
本申请的光学装置具有第一基底；位于所述第一基底上的第一偏光层；以及包括具有液晶化合物的液晶层的液晶窗。此外，在100℃下持续240小时的耐热性试验之后透射率变化率(％)为±10％或更小。由于光学装置的小透射率变化率(％)意味着根据装置由热产生的收缩或膨胀而引起的装置的光学物理性能变化小，所以该值在±10％或更小的范围内没有特别限制，例如可为±5％或更小、±3％或更小、或者1％或更小。
本文中的术语“变化率(％)”表示相对于装置样品的初始透射率值，在装置样品在100℃下放置240小时后透射率值改变的比率，并且例如，可为通过下述方程式1计算的值。
[方程式1]
变化率(％)＝|(T2-T1)|/T1x100
在上述方程式1中，T1为装置样品的初始透射率值，T2为在100℃下放置240小时之后装置样品的透射率值。
上述方程式1中的变化率(％)基于在相同条件下(例如是否施加外部电场)测量的T1和T2的值来计算。
透射率变化率(％)是根据本申请的光学装置的光学物理性能变化小的情况的示例，并且除了透射率之外的其他光学装置的光学物理性能例如雾度(haze)，也可以满足上述10％或更小的变化率(％)。光学物理性能例如透射率可以是例如对C标准光源测量的值。
即，通过相邻地布置第一基底和第一偏光层，本申请的光学装置可以使根据基底、偏光层和液晶窗中的基础层之间的热膨胀系数和弹性模量差将可能出现的应力最小化，并且最终防止根据装置的收缩或膨胀而引起的变形以及光学物理性能的变化。
此外，本申请的光学装置可以防止由于装置的收缩或膨胀而引起的变形以及支承液晶层的密封材料受损。
在一个实施例中，在100℃的温度下持续240小时的耐热性试验之后，本申请的光学装置的变形率(％)可为1％或更小。
变形率(％)可以例如通过下述方程式2来计算。
[方程式2]
变形率(％)＝|(L2-L1)|/L1x100
在上述方程式2中，L1为装置样品的初始长度，并且L2为在100℃下放置240小时后装置样品的最终长度。
由于小变形率(％)意味着光学装置的收缩或膨胀小，所以该值在1％或更小的范围内没有特别限制，例如可为0.8％或更小、0.5％或更少、或0％。
图1描绘了根据本申请的光学装置的一种结构。
如图1中所示，本申请的光学装置(1000)具有第一基底(100)；布置成相邻于第一基底(100)的第一偏光层(200)；以及包括具有液晶化合物的液晶层(301)的液晶窗(300)，其存在于与第一偏光层(200)的载有第一基底(100)的表面的相反侧上。此外，这样的光学装置的透射率根据是否施加外部作用而变化。
在本申请中，术语“外部作用”意指能够改变包含在液晶层中的液晶化合物的取向的外力。在一个实施例中，外部作用可为如下所述的通过电极层感应的外部电压。
即，根据本申请的光学装置可以通过引入包括具有液晶化合物的液晶层的液晶窗而选择性实现透射模式和阻挡模式，所述液晶化合物的取向方向通过外部作用变化。
在本申请中，术语“透射模式”可意指可见光区的透射率为15％或更大、20％或更大、25％或更大、30％或更大、或者40％或更大的状态。
在本申请中，术语“阻挡模式”可意指可见光区的透射率为3％或更小、2％或更小、或者1％或更小的状态。
在一个实施例中，本申请的光学装置可以通过外部作用在其中可见光区的透射率为15％或更大的透射模式与其中可见光区的透射率为3％或更小的阻挡模式之间切换。光学装置的透射率可以是例如对C标准光源测量的值。
在描述本申请的光学装置的结构的术语中，“B位于或存在于A上”或者“B位于或存在于A侧上”意指当至少一个任意其他层插入A上时，则B位于或存在于其上的情况；以及当A与B直接接触时的情况。
特别地，术语“B布置成相邻于A”可意指A直接接触B或仅一个层插入A与B之间的状态。
光学装置的第一基底充当装置的支承体，并且例如，在本申请中可以不受限制地使用具有合适的刚性和低弯曲特性并且具有适当透明性的材料。
在一个实施例中，第一基底可为玻璃基底；结晶或无定形有机硅膜；无机膜，例如石英或ITO膜；或者塑料基底。
在一个具体实施例中，作为塑料基底，可使用包含TAC(三乙酰纤维素)；COP(环烯烃共聚物)，例如降冰片烯衍生物；PMMA(聚(甲基丙烯酸甲酯))；PC(聚碳酸酯)；PE(聚乙烯)；PP(聚丙烯)；PVA(聚乙烯醇)；DAC(二乙酰纤维素)；Pac(聚丙烯酸酯)；PES(聚醚砜)；PEEK(聚醚醚酮)；PPS(聚苯砜)；PEI(聚醚酰亚胺)；PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)；PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)；PI(聚酰亚胺)；PSF(聚砜)；PAR(聚芳酯)或无定形氟树脂的塑料基底，但不限于此。
第一基底的例如热膨胀系数(CTE)可为100ppm/K或更小、90ppm/K或更小、80ppm/K或更小、70ppm/K或更小、60ppm/K或更小、50ppm/K或更小、40ppm/K或更小、30ppm/K或更小、或者20ppm/K或更小。在这样的热膨胀系数(CTE)范围内，可以维持适当的刚性，并且可以防止取决于液晶窗、偏光层等的层合结构的热变形。热膨胀系数(CTE)的下限可为例如3ppm/K或更大、5ppm/K或更大、或者7ppm/K或更大，但不限于此。热膨胀系数(CTE)的值可为例如，计算在0℃至100℃的温度范围内以10℃/分钟的速率冷却和加热的情况下测量的平均热膨胀系数作为线膨胀系数的值。
第一基底的例如弹性模量可为20GPa或更大、30GPa或更大、40GPa或更大、或者50GPa或更大。在这样的弹性模量范围内，可以维持适当的刚性，可以防止取决于液晶窗、偏光层等的层合结构的热变形。弹性模量的上限可为例如150GPa或更小、100GPa或更小、或者80GPa或更小，但不限于此。弹性模量值可意指根据ASTM D882测量的值。
第一偏光层被布置成相邻于第一基底。如上所述，相邻布置可意指第一偏光层直接接触第一基底，没有插入任何其他层；或者第一偏光层经由其他任一层例如下文所述的压敏粘合剂层或粘合剂层附接至第一基底。
在一个实施例中，第一偏光层可与第一基底接触，或者经由压敏粘合剂层或粘合剂层附接至第一基底。
在本发明中，术语“偏光层”可意指对入射光表现出选择性透射性能和阻挡性能，例如反射性能或吸收性能的功能层。偏光层可具有这样的功能，例如，透射来自在各个方向上振动的入射光的在一个方向上振动的光，并且阻挡在其他方向上振动的光。
偏光层的类型没有特别限制，并且可以例示为反射型、吸收型或散射型的偏光层等。
作为反射型偏光层，可以使用例如DBEF(双重增亮膜)、溶致液晶层(LLC层)、线栅偏振器等；作为吸收型偏光层，可以使用其中将碘染在聚合物拉伸膜(例如，PVA拉伸膜)上的偏振器或宾主偏光层(其中主体为以取向态聚合的液晶，客体为根据液晶的取向布置的各向异性染料)，而不限于此。
第一偏光层可具有预定吸收轴。
在一个实施例中，在没有外部作用的情况下，第一偏光层的吸收轴和液晶层的光轴可以形成例如0度至90度的角度。通过在所述角度范围内控制第一偏光层的吸收轴与液晶层的光轴之间的角度，可以调节可见光区中的光的透射率。
在本申请中，术语“光轴”可意指入射光穿过相关区域时的慢轴，并且当液晶化合物具有棒状形状时，其可意指棒的长轴方向；而当液晶化合物具有圆盘(discostic)形状时，其可意指圆盘表面的法线方向。
例如，液晶层中的液晶化合物可沿水平取向、垂直取向或倾斜取向，其中第一偏光层的吸收轴与液晶层的光轴之间的角度可根据这样的液晶化合物的取向状态变化。
根据液晶层的类型，本申请的光学装置不仅可包括偏光层存在于液晶层的任一侧上的情况，而且可包括液晶层存在于两个相对的偏光层之间的结构。
在一个实施例中，本申请的光学装置还可包括位于与载有液晶窗的第一偏光层的表面相反的侧上的第二偏光层。
第二偏光层的吸收轴可以例如垂直于第一偏光层的吸收轴。在本申请中，术语“垂直”意指基本上垂直，并且可以理解，其包括±5度、±4度、±3度、±2度以内的误差。
本申请的光学装置包括液晶窗。液晶窗包括具有液晶化合物的液晶层。
液晶窗可通过包括具有液晶化合物的液晶层来发挥赋予光学装置透射率可变特性的作用，所述液晶化合物的取向根据存在或不存在外部作用而变化。
包含在液晶层中的、取向方向可以根据存在或不存在外部作用而改变的液晶化合物可以在本申请中没有限制地使用。
在一个实施例中，作为液晶化合物，可以使用近晶型液晶化合物、向列型液晶化合物或胆甾型液晶化合物等。此外，液晶化合物可以是例如不具有可聚合基团或可交联基团的化合物，因此取向方向可以通过施加外部信号来改变。
在一个实施例中，作为液晶化合物，可以使用向列型液晶化合物。作为上述化合物，例如可以使用满足下述数学表达式1的向列型液晶化合物。
[数学表达式1]
(1.53-b)＜{(2no 2+ne 2)/3}0.5＜(1.53+b)
在数学表达式1中，no为液晶化合物的寻常折射率，例如，向列型液晶化合物在单轴方向上的折射率，ne为液晶化合物的非常折射率，例如液晶化合物在长轴方向上的折射率，b为满足0.1＝b＝1的数。可以选择满足数学表达式1的液晶化合物来制造其中即使在不施加电压时也可以确保优异的透明度的液晶单元。在数学表达式1中，在另一个实施例中，b可为0.1至0.9、0.1至0.7、0.1至0.5、或0.1至0.3。
液晶化合物的非常介电各向异性(εe，长轴方向的介电各向异性)与寻常介电各向异性(εo，单轴方向的介电各向异性)之差还可为至少3、至少3.5、至少4、至少6、至少8、或至少10。具有这样的介电各向异性，可以提供具有优异的驱动电压特性的装置。在介电各向异性差中，数值越高，装置可表现出越合适的特性，其上限没有特别限制。例如，作为液晶化合物，可以使用非常介电各向异性(εe，长轴方向的介电各向异性)为6至50且寻常介电各向异性(εo，单轴方向的介电各向异性)为2.5至7的化合物。
液晶层还可包含各向异性染料。
在本申请中，术语“染料”可意指能够在可见光区内的至少一些或全部范围内(例如，波长范围为400nm至700nm)强烈地吸收光和/或使光变形的材料，术语“各向异性染料”可意指允许各向异性地吸收在可见光区的至少一些或全部范围内的光的材料。
可以通过使用上述各向异性染料来控制光学装置的透光率。虽然各向异性染料没有特别限制，但是可以使用例如黑色染料或彩色染料。
作为各向异性染料，可以使用二色性比(即，平行于各向异性染料的长轴方向的偏振光的吸收除以平行于与长轴方向垂直的方向的偏振光的吸收的值)为至少1、至少2、或至少3的染料。染料可以在可见光区的波长范围内的至少一些波长或任一波长处(例如，在约380nm至700nm或约400nm至700nm的波长范围内)满足所述二色性比。二色性比的上限可为例如30或更小、20或更小、15或更小、或者14或更小。各向异性染料的种类没有特别限制，例如可以使用已知具有能够根据液晶化合物的取向而取向的特性同时具有上述特性的所有类型的染料。
当液晶层中包含各向异性染料时，装置中不需要包括上述第二偏光层，并且可以促使光学装置被制得更薄。
即，当光学装置中包含液晶化合物和各向异性染料时，存在于液晶层中的液晶化合物和各向异性染料的取向受控，使得可以控制与各向异性染料的取向方向平行的方向的偏振光和与其垂直的方向的偏振光的各向异性光吸收。
例如，通过施加外部信号可以控制液晶层中液晶化合物和/或各向异性染料的取向，并且因此液晶层可以根据是否施加外部信号来控制各向异性光吸收。具有这样的特性的液晶层可以称为所谓的有源偏振器，并且通过如上所述在外部作用的存在下控制偏光层的透射轴和/或吸收轴之间的关系，可以控制光学装置的整体透射率。
相对于100重量份液晶化合物，这样的各向异性染料可以例如以1重量份至10重量份或1重量份至5重量份的比例包含在液晶层中。
液晶化合物可以具有特定取向并且包含在液晶层中。
在一个实施例中，在没有外部作用的情况下，液晶化合物可沿水平取向、垂直取向或倾斜取向。
在本申请中，术语“水平取向”可意指液晶层的光轴相对于液晶层的平面的倾角在约0度至15度、约0度至10度、以及约0度至5度的范围内的情况。
在本申请中，术语“垂直取向”可意指液晶层的光轴相对于液晶层的平面的倾角为约90度至85度的情况。
在本申请中，术语“倾斜取向”可意指液晶层的光轴相对于液晶层的平面具有除水平取向或垂直取向之外的倾角的情况，例如可意指液晶层的光轴相对于液晶层的平面的倾角大于约15度至小于85度的情况。
考虑到液晶窗的驱动模式和液晶化合物的介电各向异性特性，可以适当地调整这样的液晶化合物的取向条件。
液晶层可以具有预定的平面方向延迟(Rin)和厚度方向延迟(Rth)。
在一个实施例中，在液晶化合物在液晶层中水平取向的状态下的液晶层的平面方向延迟(Rin)可为例如10nm或更大、20nm或更大、30nm或更大、40nm或更大、50nm或更大、60nm或更大、70nm或更大、80nm或更大、90nm或更大、100nm或更大、110nm或更大、120nm或更大、130nm或更大、或者140nm或更大。此外，在没有任何外部作用的情况下，液晶层的平面方向延迟的上限可为300nm或更小、290nm或更小、280nm或更小、270nm或更小、260nm或更小、250nm或更小、240nm或更小、230nm或更小、220nm或更小、210nm或更小、200nm或更小、190nm或更小、180nm或更小、170nm或更小、或者160nm或更小。
此外，在存在外部作用并且液晶化合物垂直取向的状态下，液晶层的厚度方向延迟(Rth)可为例如10nm或更大、20nm或更大、30nm或更大、40nm或更大、50nm或更大、60nm或更大、70nm或更大、80nm或更大、90nm或更大、100nm或更大、110nm或更大、120nm或更大、130nm或更大、或者140nm或更大。此外，当存在外部作用时，液晶层的厚度方向延迟的上限可为300nm或更小、290nm或更小、280nm或更小、270nm或更小、260nm或更小、250nm或更小、240nm或更小、230nm或更小、220nm或更小、210nm或更小、200nm或更小、190nm或更小、180nm或更小、170nm或更小、或者160nm或更小。
在本申请中，术语“平面方向延迟(Rin)”是通过下式1计算的数值，术语“厚度方向延迟(Rth)”是通过下式2计算的数值。
[式1]
Rin＝(nx-ny)×d
[式2]
Rth＝(nz-ny)×d
在式1和2中，符号nx、ny、nz和d分别表示面内慢轴方向上的折射率、面内快轴方向上的折射率、厚度方向上的折射率和厚度。各个折射率可以是例如对波长为550nm的光测量的折射率。
根据液晶化合物的取向，可以控制光学装置的透射率。
液晶窗可以以ECB(电控双折射)模式、TN(扭曲向列)模式或STN(超扭曲向列)模式驱动，但不限于此，液晶化合物在液晶层中的取向特性可以根据这样的液晶窗的驱动模式而变化。
在一个实施例中，液晶化合物以取向态存在而与第一偏光层的吸收轴形成角度，或者以与第一偏光层的吸收轴水平或垂直取向的状态存在，或者处于扭曲取向态。
在本申请中，术语“扭曲取向态”可意指这样的状态，其中液晶层的光轴以相对于液晶层的平面约0度至15度、约0度至10度、或约0度至5度的倾角水平取向，但包含在液晶层中的邻近液晶化合物的长轴方向的角度稍微变化并扭曲且排列。
如上所述，液晶层中液晶化合物的取向性能可以通过施加外部作用来改变。
在一个实施例中，在没有外部作用的情况下，当液晶层为水平取向时，可以通过施加外部作用切换至垂直取向态来增加透射率。
在另一个实施例中，在没有外部作用的情况下，当液晶层为垂直取向时，可以通过施加外部作用切换至水平取向态来降低透射率。此外，在从初始垂直取向态切换至水平取向态时，可能需要在一定方向上的预倾斜来确定液晶化合物的取向方向。在此，赋予预倾斜的方法没有特别限制，例如允许通过布置取向膜使得可以赋予预期的预倾斜。
此外，在液晶层还包含各向异性染料并且液晶化合物在上方垂直取向的情况下，各向异性染料的取向方向垂直于存在于底部的偏光层的平面，因此透过偏光层的光可以被透射而不被液晶层的各向异性染料吸收，从而增加光学装置的透射率。另一方面，在液晶层中的液晶化合物水平取向的情况下，各向异性染料的取向方向平行于存在于底部的偏光层的平面，因此，当液晶层的光轴被布置成对于偏光层的吸收轴具有预定角度时，透过偏光层的光的一部分可以被各向异性染料吸收，从而降低光学装置的透射率。
在一个实施例中，在光学装置中，可见光区的透射率为15％或更大的透射模式可以在存在外部作用的状态下实现，可见光区的透射率为3％或更小的阻挡模式可以在不存在外部作用的情况下实现。
当液晶窗以TN模式或STN模式驱动时，液晶层还可包含手性试剂。手性试剂可诱导液晶化合物和/或各向异性染料的分子排列以具有螺旋结构。手性试剂可以没有特别限制地使用，只要其可以诱导期望的螺旋结构而不损害液晶性(例如，向列规律性)即可。用于在液晶中诱导螺旋结构的手性剂需要在分子结构中至少包含手性。作为手性试剂，例如，可以例示具有一个或两个或更多个不对称碳的化合物，具有在杂原子上的不对称点的化合物(如，手性胺或手性亚砜)，或者具有轴向不对称和光学活性位点的化合物(如，累积多烯(cumulene)或联萘酚)。手性试剂可以是例如分子量为1,500或更小的低分子化合物。作为手性试剂，还可使用可商购获得的手性向列型液晶，例如可获自Merck Co.的手性掺杂剂液晶S-811或来自BASF的LC756。
液晶层的厚度可为例如5μm至30μm。在这样的厚度范围内可以适当地调整透射率并防止由热变形引起的装置的变形，并因此防止液晶层受损等。
液晶层例如可通过以下方法来制备：将包含上述液晶化合物和/或各向异性染料和其他添加剂的组合物挤压在彼此分开布置的基底上同时密封侧面；或者将组合物涂覆在任意基底上，然后将剥离的膜与基础层层合；或者形成液晶层的已知方法，例如将组合物直接涂覆在基础层上然后使组合物固化的形成方法。
液晶窗还可包括布置成相邻于液晶层的取向膜。取向膜是用于控制液晶化合物和可进一步包含的各向异性染料的取向状态的构造，并且可以以能够实现上述目的的布置，例如，以取向膜直接接触液晶层的两侧的状态包括在液晶窗中。
作为取向膜，可以没有任何特别限制地使用已知的垂直、水平或倾斜取向膜。这样的取向膜可以是接触型取向膜(例如，摩擦取向膜)，也可以是已知取向膜例如，包含光取向化合物使得其可以例如通过非接触式方法(例如，线偏振光的照射)表现出取向特性的光取向膜。
即，取向膜可以是通过已知的摩擦处理取向的摩擦取向膜，或者通过向其施加用于形成取向膜的组合物然后对其用光进行照射或加热而赋予取向的可光固化取向膜或热固性取向膜。
摩擦取向膜可以通过用摩擦布等以预定的压力和次数摩擦树脂(例如，聚酰亚胺或聚乙烯醇)的方法来形成。
光取向膜可包含例如光取向化合物。
在本申请中，术语“光取向化合物”可意指通过光的照射以预定方向(取向有序地)取向，并且能够通过相互作用(例如，取向状态下的各向异性相互作用)使邻近液晶化合物沿预定方向取向的化合物。
在光取向膜中，光取向化合物可以以取向态存在以具有取向。光取向化合物可以是单分子化合物、单体化合物、低聚化合物或聚合化合物。此外，光取向化合物可以是包含光敏部分的化合物。
具体地，作为光取向化合物，可以使用通过反式-顺式光异构化取向的化合物；通过光破坏例如断链或光氧化取向的化合物；通过光交联或光聚合例如[2+2]环加成、[4+4]环加成或光二聚化取向的化合物；通过光-弗里斯重排取向的化合物；或通过开环/闭环反应取向的化合物，等等。
作为通过反式-顺式光异构化取向的化合物，可以例示例如偶氮化合物如，磺化重氮染料或偶氮聚合物；或者茋类等。
作为通过光破坏取向的化合物，可以例示环丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐；芳香族聚硅烷或聚酯；聚苯乙烯；或聚酰亚胺，等等。
作为通过光交联或光聚合取向的化合物，可以例示肉桂酸酯化合物、香豆素化合物、肉桂酰胺化合物、四氢邻苯二甲酰亚胺化合物、马来酰亚胺化合物、二苯甲酮化合物、二苯乙炔化合物、具有查耳酮基部分(chalconyl moiety)的化合物(下文中，查耳酮化合物)或具有蒽基部分作为感光部分的化合物(下文中，蒽基化合物)。
光取向化合物可以是单分子化合物、单体化合物、低聚化合物或高聚化合物，或者可以是光取向化合物和聚合物的共混物形式。在此，低聚或高聚化合物可以在主链或侧链中具有源自上述光取向化合物的残基或上述感光部分。
作为具有源自光取向化合物的残基或感光部分或者能够与光取向化合物混合的聚合物，可以例示聚降冰片烯、聚烯烃、聚芳酯、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚(酰胺酸)、聚马来酰亚胺、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚乙烯醚、聚乙烯酯、聚苯乙烯、聚硅氧烷、聚丙烯腈、或聚甲基丙烯腈等，但不限于此。
作为可以包含在取向化合物中的聚合物，典型地可以例示聚降冰片烯肉桂酸酯、聚降冰片烯烷氧基肉桂酸酯、聚降冰片烯烯丙基氧基肉桂酸酯、聚降冰片烯氟化肉桂酸酯、聚降冰片烯氯化肉桂酸酯、或聚降冰片烯二肉桂酸酯等，但不限于此。
例如，光取向膜可以通过将光取向化合物与必要的添加剂(如，光引发剂)组合，对其进行涂覆，然后对其用期望方向的偏振紫外照射等来形成。
包括在本申请的液晶窗中的取向膜可以与如上所述的用于形成摩擦取向膜或光取向膜的工艺组合形成，但不限于此。
液晶窗还可包括能够向液晶层施加外部作用(例如，外部电场)的电极层。
例如，电极层可以在可见光区中具有高透光率。
在一个实施例中，电极层对具有可见光区中任一波长(例如，约400nm至700nm，或者波长为550nm)的光的透射率可为80％或更大、85％或更大、或者90％或更大。
电极层还在红外区中具有低透光率，因此其可以具有高电导率和低薄层电阻值以及隔热效果。
在一个实施例中，电极层对具有红外区中任一波长(例如，约700nm至1000nm，或者波长为780nm或更大)的光的透射率可为70％或更小、65％或更小、或60％或更小。由于满足上述数值范围的电极层可以阻隔红外区中的热，所以例如可以节能。电极层在红外区中的透光率的下限没有特别限制，但所述下限可为例如0％或更大、或者5％或更大。
电极层的薄层电阻值可为500Ω/□或更小、400Ω/□、或者300Ω/□或更小，并且下限没有特别限制但可为1Ω/□或更大、5Ω/□或更大、或者10Ω/□或更大。当将具有上述数值范围内的薄层电阻值的电极层应用于光学装置时，可以使功耗最小化，因此具有可以提高光学装置的效率的优点。
只要电极层的材料是具有所述透光率和薄层电阻值并且能够施加适当的外部作用以改变液晶化合物的取向的材料，就可以没有限制地使用任何已知的材料。
例如，电极层可以使用金属氧化物、金属丝、金属纳米管、金属网、碳纳米管、石墨烯、或导电聚合物、或其复合材料。
在一个实施例中，电极层可包含含有选自以下的至少一种金属的金属氧化物：锑(Sb)、钡(Ba)、镓(Ga)、锗(Ge)、铪(Hf)铟(In)、镧(La)、镁(Mg)、硒(Se)、铝(Al)、硅(Si)、钽(Ta)、钛(Ti)、钒(V)、钇(Y)、锌(Zn)和锆(Zr)。
电极层的厚度可以在不损害本申请的目的的范围内适当地选择。例如，为了表现在可见光区中的高透光率、在红外区中的低透光率、优异的导电性和低电阻特性，电极层的厚度可以在50nm至300nm或70nm至200nm的范围内调节。
电极层可以是包含上述材料的单层结构或层合结构，并且当其为层合结构时，构成各个层的材料可以相同或不同。
本申请的液晶窗还可以包括位于液晶层两侧上的密封材料。如图2中所示，这样的密封材料可以用于密封液晶层中的液晶化合物，同时通过位于液晶层的侧部而保持液晶层的间隙。
在一个实施例中，密封材料可以是聚合物层。这样的聚合物层可以是例如能够热固化、UV固化，或一起热固化和UV固化的类型。
在一个实施例中，密封材料可以是包含(甲基)丙烯酸酯的聚合单元的丙烯酸类聚合物层。
(甲基)丙烯酸酯意指甲基丙烯酸或丙烯酸或其衍生物，其中具体的(甲基)丙烯酸酯可以是具有含1至14个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯，其实例可包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、或(甲基)丙烯酸十四烷基酯等，但不限于此。
此外，丙烯酸类聚合物层还可以包含具有其他可交联官能团的单体的聚合单元。作为具有其他可交联官能团的单体，可以例示例如，具有羟基的单体，如(甲基)丙烯酸羟基烷基酯，如(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、或(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、2-羟基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、或2-羟基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯；或者具有羧基的单体，如(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙酸、3-(甲基)丙烯酰氧基丙酸、4-(甲基)丙烯酰氧基丁酸、丙烯酸二聚体、衣康酸、马来酸或马来酸酐，等等，但不限于此。
密封材料的厚度可为例如5μm至100μm，在该范围内可以为液晶层提供结构稳定性。
在一个实施例中，密封材料的宽度可为3mm至15mm，但不限于此。
相对于液晶窗表面的面积，密封材料的面积可为例如为30％或更小、20％或更小、10％或更小、或者1％或更小。所述面积意指密封材料与取向膜等接触的表面的比例。在该面积范围内，密封材料可用于保持液晶层的间隙并密封液晶层，并且不会妨碍液晶层中液晶化合物的透射率的可变特性。
除上述聚合物之外，密封材料还可包含合适的添加剂以控制刚性、或透射率的可变特性。例如，密封材料还可包含适量的已知无机颗粒、无机颜料等以控制刚性，或透射率的可变特性等。
包括在本申请的光学装置中的液晶窗还可包括间隔件。间隔件可以是形成为以便保持存在于液晶层的顶部和底部的层的间隙的间隔件。间隔件可以存在于例如液晶层的液晶化合物不存在的区域中。
间隔件可以是例如形成于与液晶层相邻存在的上层和下层中任一层上并且通过压敏粘合剂或粘合剂附接至另一层的状态，或者可以存在于直接相邻于液晶层的两个层之间。
应用于本申请的光学装置的间隔件可以具有合适的颜色和尺寸，以便即使在没有外部作用的情况下也能够保持低雾度。
间隔件的结构可以是例如柱状或球状。
在一个实施例中，当间隔件为柱状时，其形状和数量以及间隔件之间的间隔或在基底上的位置等可以在能够实现本申请的目的的范围内由本领域技术人员自由地设计和改变。
例如，柱状间隔件可以包括3至6个主间隔件，并且每个主间隔件可以包括2至4个子间隔件。
作为具体实例，柱状间隔件可以包括例如六个主间隔件，并且每个主间隔件可以包括四个子间隔件，但不限于此。
此外，柱状间隔件之间的间隔没有特别限制，例如，间隔件可以以20μm至5000μm或50μm至1000μm的的空间布置。
在一个实施例中，柱状间隔件可以包含可固化树脂。固化性树脂的种类没有特别限制，例如可以使用热固性树脂或可光固化树脂如可紫外固化树脂。
作为热固性树脂，可以使用例如有机硅树脂、硅树脂、呋喃树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、酚树脂、尿素树脂、聚酯树脂、或三聚氰胺树脂，但不限于此。
作为可紫外固化树脂，通常可以使用丙烯酸类聚合物，例如聚酯丙烯酸酯聚合物、聚苯乙烯丙烯酸酯聚合物、环氧丙烯酸酯聚合物、聚氨酯丙烯酸酯聚合物、或聚丁二烯丙烯酸酯聚合物、有机硅丙烯酸酯聚合物、或丙烯酸烷基酯聚合物，但不限于此。
在另一个实施例中，柱状间隔件可以包含聚合物网络和液晶化合物。具体地，柱状间隔件可以通过压印包含聚合物网络和液晶化合物的组合物的层来形成，但不限于此。作为包含在柱状间隔件中的聚合物网络和液晶化合物，可以没有限制地使用上述种类的聚合物网络和液晶层。
这样的柱状间隔件可以是例如形成于相邻于液晶层的任一层上并且经由压敏粘合剂或粘合剂附接至相邻液晶层的另一层的固定型。
此外，当间隔件为球形时，其可以包含玻璃纤维、塑料、氧化硅等，并且这样的球形间隔件可以是例如直接插入相邻于液晶层的两个层之间的非固定型。
在一个具体实施例中，间隔件可以是黑色柱状间隔件。即，根据本申请的光学装置包括智能窗，所述智能窗具有根据存在或不存在外部作用而改变透射率的性能。当在包括这样的智能窗的光学装置中不存在外部作用时，可能仅存在间隔件降低初始雾度特性的问题。然而，当将黑色柱状间隔件引入光学装置中时，无论是否施加外部作用都可以保持低雾度值。
在一个实施例中，在没有外部作用的情况下，本申请的光学装置的雾度可为15％或更小、14％或更小、13％或更小、或者12％或更小。雾度的上限没有特别限制，但是可为例如1％或更大、或者2％或更大。雾度可以是例如使用雾度计(NDH 5000SP)对C标准光源测量的值。
本申请的液晶窗还可包括位于液晶层的任一侧或两侧上的基础层。
在一个实施例中，基础层可以仅位于液晶层的任一侧上。
具体地，如图2中所示，本申请的光学装置(1000)可以具有这样的结构，其包括液晶层(301)和依次布置在液晶层(301)的两侧上的取向膜(302a、b)和电极层(303a、b)，并且包括存在于与载有液晶层(301)的第一偏光层(200)的表面的相反侧的基础层(305b)。在这种情况下，第一偏光层(200)可以与液晶窗(300)直接接触。在本申请中，术语“B与A直接接触”意指在A和B之间未插入任何层或构造的情况。
此外，再次回顾图2，当本申请的光学装置(1000)的液晶窗(300)包括一个基础层(305b)时，第一偏光层(200)的与液晶窗(300)接触的表面的相反侧可以经由压敏粘合剂层或粘合剂层(400)附接至第一基底(100a)。
如图2中所示，当第一偏光层具有与液晶窗直接接触的结构，具体地，基础层仅位于液晶层的与载有第一偏光层的表面的相反侧上的结构时，可以防止由基底、偏光层和基础层等之间的热膨胀系数(CTE)和弹性模量差而引起的取决于装置的收缩或膨胀的变形，并且可以实现期望的光学装置的光学物理性能变化率(％)和变形率(％)，例如透射率。
在另一个实施例中，基础层可以位于液晶层的两侧上。
具体地，如图3中所示，本申请的光学装置(1000)可以具有包括液晶层(301)和依次布置在液晶层(301)两侧上的取向膜(302a、b)、电极层(303a、b)和基础层(305a、b)的结构。在这种情况下，第一偏光层(200)可以经由压敏粘合剂层或粘合剂层(400)附接至液晶窗(300)，以及第一偏光层(200)的与液晶窗(300)接触的表面的相反侧可以经由压敏粘合剂层或粘合剂层(400)附接至第一基底(100a)。
包括在液晶窗中的基础层可以具有预定的弹性模量和热膨胀系数(CTE)。
在一个实施例中，基础层的热膨胀系数(CTE)可为100ppm/K或更小、90ppm/K或更小、80ppm/K或更小、70ppm/K或更小、60ppm/K或更小、50ppm/K或更小、40ppm/K或更小、30ppm/K或更小、或者20ppm/K或更小。在这样的热膨胀系数(CTE)范围内，可以保持适当的刚性，并且可以防止取决于液晶窗、偏光层等的层合结构的热变形。热膨胀系数(CTE)的下限可为例如3ppm/K或更大、5ppm/K或更大、或者7ppm/K或更大，但不限于此。热膨胀系数(CTE)的值可以是例如，计算在0℃至100℃的温度范围内以10℃/分钟的速率冷却和加热的情况下测量的平均热膨胀系数作为线膨胀系数的值。
基础层的弹性模量可为例如20GPa或更小、15GPa或更小、或者10GPa或更小。在这样的弹性模量范围内，可以保持适当的刚性，并且可以防止取决于液晶窗、偏光层等的层合结构的热变形。弹性模量的下限可为例如0.5GPa或更大、或者2.5GPa或更大，但不限于此。弹性模量值可意指根据ASTM D882测量的值。
优选的是基础层为例如雾度为5％或更小、或者3％或更小的透明基膜。
还优选的是，基础层在550nm处的折射率为1.5至2.0或1.5至1.7。
优选的是基础层的厚度为例如30μm至300μm，优选40μm至250μm。
基础层的玻璃化转变温度可为例如100℃至300℃，优选100℃至150℃。
基础层的材料没有特别限制，只要其满足上述条件即可，但是可以是例如由以下形成的聚合物膜：聚烯烃，如聚乙烯和聚丙烯；聚酯，如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯；纤维素，如三乙酰纤维素、二乙酰纤维素、丙酰纤维素、丁基纤维素或乙酰纤维素；聚酰胺，如6-尼龙或6,6-尼龙；丙烯酸类聚合物，如聚甲基丙烯酸甲酯；有机聚合物，如聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚碳酸酯或乙烯乙烯基醇，或玻璃基材。
此外，基础层可以是由一种或两种或更多种混合物或聚合物形成的基础层，或者可以是具有层合复数个层的结构的基础层。
基础层可以是其表面已改性的基础层。进行表面改性是为了确保与电极层的粘合力，对此可以采用诸如化学处理、电晕放电处理、机械处理、紫外(UV)处理、活性等离子体处理或辉光放电处理等处理方法，但不限于此。
例如，上述基础层可以如下制备：用已知混合器(例如，Omni混合器等)混合上述材料，用已知混合器(例如，挤出机如单螺杆挤出机和双螺杆挤出机，或加压捏合机等)混合所得混合物，然后进行已知的成膜方法(例如，溶液流延法、熔融挤出法、压延法、压缩成形法等)，并且特别地，优选通过溶液流延法或熔融挤出法来制备。
这样的基础层可以位于液晶层的一侧或两侧上。
当液晶窗中的基础层仅位于液晶层的一侧上时，第一偏光层可具有直接接触液晶窗的结构，从而如所描述实现光学装置的优异耐久性。此时，与液晶窗接触的第一偏光层的表面的相反侧可以经由压敏粘合剂层或粘合剂层附接至第一基底。
在插入第一偏光层和第一基底之间的压敏粘合剂层或粘合剂层中，例如，可以没有限制地使用已知的压敏粘合剂或粘合剂，如基于丙烯酸的、基于环氧的、基于氨基甲酸酯的、或者基于橡胶的压敏粘合剂或粘合剂。
例如，压敏粘合剂层或粘合剂层的由下式3表示的凝胶含量(％)可为30％至95％。
[式3]
凝胶含量(％)＝B/A×100
在上式3中，A表示压敏粘合剂层或粘合剂层的质量，B表示在室温下浸入乙酸乙酯中72小时后压敏粘合剂层或压敏粘合剂层的不溶物质的干质量。如果凝胶含量低于30％，则存在在高温和/或高温高湿条件下耐久可靠性劣化的问题；而如果凝胶含量超过95％，则存在压敏粘合剂层或粘合剂层的应力松弛特性劣化的问题。
压敏粘合剂层或粘合剂层的厚度可为例如10μm至100μm。在这样的厚度范围内，可以实现优异的机械性能，同时表现出期望的压敏粘合性或粘合性。
压敏粘合剂层在25℃下的动态粘度可为例如10000cSt至10000000cSt。特别地，可以将动态粘度为10000cSt至100000cSt的压敏粘合剂层称为流体压敏粘合剂层。
即，本申请中的术语“流体压敏粘合剂层”可意指由压敏粘合剂形成的层，其中用于形成压敏粘合剂层的化合物未固化，并且在25℃下的动态粘度为10000cSt至100000cSt。
在本申请的光学装置的结构中，当液晶窗中的基础层位于液晶层的两侧上时，第一偏光层可具有经由压敏粘合剂层或粘合剂层附接至液晶窗的结构，如上所述，其中附接第一偏光层和液晶窗的压敏粘合剂层或粘合剂层可以是例如上述流体压敏粘合剂层。
在用于形成流体压敏粘合剂层的材料中，可以没有限制地使用作为满足上述动态粘度范围的未固化型压敏粘合剂的已知材料。
在一个实施例中，流体压敏粘合剂层可以示例为硅油等，但不限于此。
流体压敏粘合剂层的凝固点可为例如-40℃或更低或者-35℃或更低。此外，流体压敏粘合剂层的沸点可为150℃或更高或者180℃或更高。在这样的凝固点和沸点范围内，可以有效地防止由热引起的装置的变形。
在一个实施例中，流体压敏粘合剂层的凝固点可为-40℃或更低且沸点可为150℃或更高。
当第一偏光层和液晶窗经由这样的流体压敏粘合剂层彼此粘合时，可以防止由取决于基底、偏光层和基础层间的热膨胀系数(CTE)和弹性模量差的热变形所引起的装置中的增强应力的现象，并且最终可以有效地防止装置的变形并因而防止光学物理性能的变化。
此外，本申请的光学装置可以具有这样的结构，其中当光学装置是在液体的两侧上具有基础层的结构时，第一基底和第一偏光层彼此直接接触液晶层。这里，光学装置还可包括位于液晶窗的与第一偏光层接触的表面的相反侧上的第二基底。
即，当本申请的光学装置是在液晶层的两侧上包括基础层的结构时，如图3所示第一偏光层可以经由压敏粘合剂层或粘合剂层附接至第一基底，或者如图4所示第一偏光层的两侧可以与第一基底和液晶窗直接接触。在这种情况下，光学装置还可包括位于液晶窗的与第一偏光层接触的表面的相反侧上的第二基底。
图4是根据本申请的光学装置的示意图。具体地，如图4中所示，光学装置(1000)可以是这样的结构，其包括依次布置在液晶层(301)的两侧上的取向膜(302a、b)、电极层(303a、b)和基础层(305a、b)，其中第一偏光层(200)的任一侧直接接触液晶窗(300)的基础层(305a)，并且第一偏光层(200)的另一侧直接接触第一基底(100a)，并且还包括位于第一偏光层(200)与第一基底(100a)接触的表面的相反侧上的第二基底(100b)。
即，在具有如图4所示的结构的光学装置的情况下，由于液晶窗和偏光层不经由压敏粘合剂层或粘合剂层附接，以及第一基底和第二基底也不经由压敏粘合剂层或粘合剂层附接偏光层或液晶窗，所以偏光层和液晶窗能够在基底之间自由移动，并因此可以不发生由于基底、偏光层和基础层之间的热变形差异引起的增强应力的现象以及所产生的装置变形的问题。
第二基底的具体类型与第一基底中描述的具体类型相同，并且第一基底和第二基底的具体材料可以相同或者可以在不损害上述范围的范围内改变提到的对象。
本申请的光学装置还可以包括视角补偿膜。视角补偿膜可以是单层结构或者包括例如A板、a+B板、a-B板和a+C板的层合结构。这样的视角补偿膜是例如当液晶层中的液晶化合物为扭曲取向的ECB模式时可以应用的构造。
本申请还涉及光学装置的用途。本申请的光学装置可以根据是否施加外部信号来改变透射率，并且可以有效地防止由于热变形差异引起的应力增强和产生的装置变形。这样的光学装置可以应用于以及使用于各种光学装置中。
即，本申请涉及包括光学装置的透射率可变构件。透射率可变构件可以是例如天窗。
在本申请中，术语“天窗”是存在于车辆的顶篷中的固定或操作性(通风或滑动)开口，并且可以是能够发挥作用以允许光或新鲜空气进入车辆内部的装置的总称。对操作本申请中的天窗的方式没有特别限制，并且天窗可以是例如手动操作或马达驱动的，并且天窗的形状、尺寸或样式可以根据预期的用途来选择。例如，天窗可以示例为弹出式天窗、阻流板(瓦片和滑动(tile&slide))式天窗、内置式天窗、折叠式天窗、顶部安装型天窗、全景环形系统式天窗、可拆卸顶板(t顶或targa顶)式天窗、或太阳能式天窗等，但不限于此。
本申请的示例性天窗可以包括本申请的光学装置，并且在这种情况下，光学装置的具体细节可以同样适用于光学装置的项目中描述的那些。
天窗还可包括紫外阻挡层。此处的术语“紫外阻挡层”可意指具有紫外阻挡功能的已知功能层。紫外线阻挡层可以形成于偏光层、液晶层或电极层的一侧或两侧上。作为这样的紫外阻挡层，例如可以使用紫外阻挡压敏粘合剂或紫外阻挡膜。作为紫外阻挡压敏粘合剂，可以使用向已知的粘合剂组分中添加具有紫外阻挡功能的已知添加剂的压敏粘合剂。作为紫外阻挡膜，例如，可以使用形成于已知压敏粘合剂的一侧上的包含具有紫外阻挡功能的已知添加剂的层的那些。作为紫外阻挡压敏粘合剂，可以使用例如来自DAIO PaperCo.的EW1501-D1-UV、EW1502-D1-UV或EW1504-D1-UV，但不限于此。
有益效果
本申请涉及透射率可变光学装置及其用途。
根据本申请的光学装置可以有效地控制能够根据各个层之间的物理性质差异引起的应力增强现象以及产生的装置变形。
根据本申请的光学装置即使在没有外部作用的情况下也可以具有低雾度值。
附图说明
图1至4是根据本申请的光学装置的一个示意图。
具体实施方式
下文中，将通过实施例更详细地描述本申请，但是它们仅仅是限于本申请的要点的实例。此外，对本领域技术人员显而易见的是，本申请不限于在以下实施例中阐述的工艺条件，并且条件可以在为实现本申请的目的所需的条件范围内随意选择。
实施例1.
根据以下方法，制造具有如图2所示结构的光学装置。
在PET基础层上形成ITO电极层并在已知吸收型线偏光层上形成另一ITO电极层之后，在两个ITO电极层上形成用于诱导液晶化合物的水平取向的光取向膜。然后，在其上形成有ITO电极层和光取向膜的PET基础层上形成包含液晶化合物(HPC21600，由HCCH生产)和相对于100重量份的液晶化合物具有1至3重量份的比率的各向异性染料(X12，由BASF生产)的液晶层(厚度：约15μm)，并密封侧面。然后，将其上形成有光取向膜和ITO电极层的吸收型线偏光层和其上形成有液晶层的PET基础层粘合在一起，以制造其中液晶窗和偏光层整体地形成的结构，如图2所示。然后，经由OCA(来自DAIO Paper Co.的EW1501-D1-UV)将偏光层的与液晶窗接触的表面的相反侧与玻璃基底粘合在一起以制备光学装置。偏光层和液晶层的光轴形成为具有约90度的角度。
实施例2.
以与实例1相同的方式制备光学装置，不同之处在于，在PET基础层和吸收型线偏光层上形成使用银纳米线的涂层电极层代替ITO电极层。在此，液晶层与偏光层的光轴形成为具有约90度的角。
实施例3.
根据以下方法，制造具有图3所示结构的光学装置。
在一对聚碳酸酯基础层上分别形成ITO电极层和水平光取向膜。然后，在其上形成有ITO电极层和光取向膜的聚碳酸酯基础层上形成包含液晶化合物(HPC21600，由HCCH生产)、手性试剂(来自BASF的LC756)和相对于100重量份的液晶化合物具有1至3重量份的比率的各向异性染料(X12，由BASF生产)的扭曲向列型液晶层(厚度：约15μm)，并密封侧面。此外，将两个聚碳酸酯基础层粘合在一起，以制备具有如图3所示结构的液晶窗。然后，经由流体压敏粘合剂层(硅油)将液晶窗附接至已知的吸收型线偏光层的任意一侧，并经由OCA(来自DAIO Paper Co.,Ltd.的EW1501-D1-UV)将偏光层的未附接液晶窗的表面与玻璃基底粘合在一起，以制备如图3所示的结构的光学装置。此时，位于靠近偏光层的液晶层中的液晶化合物的长轴方向与偏光层的吸收轴形成约90度的角，位于远离偏光层的液晶层中的液晶化合物的长轴方向与偏光层的吸收轴形成约0度的角。
实施例4.
根据以下方法，制造具有如图4所示结构的光学装置。
在一对聚碳酸酯基础层上分别形成ITO电极层和水平光取向膜。然后，在其上形成有ITO电极层和光取向膜的聚碳酸酯基础层上形成包含液晶化合物(HPC21600，由HCCH生产)、手性试剂(来自BASF的LC756)和相对于100重量份的液晶化合物具有1至3重量份的比率的各向异性染料(X12，由BASF生产)的扭曲向列型液晶层(厚度约15μm)，并密封侧面。此外，将两个聚碳酸酯基础层粘合在一起以制备具有如图4所示结构的液晶窗。在没有插入粘合剂层或粘合剂层而将液晶窗和已知的吸收型线偏光层层合之后，在液晶窗和吸收型线偏光层的外侧层合一对玻璃基底，以制备具有图4所示结构的光学装置。此时，位于靠近偏光层的液晶层中的液晶化合物的长轴方向与偏光层的吸收轴形成约0度的角，位于远离偏光层的液晶层中的液晶化合物的长轴方向与偏光层的吸收轴形成约90度的角。
实施例5.
以与实施例1相同的结构和方式制备光学装置，不同之处在于，在形成根据实施例1的光学装置的过程中，形成黑色柱状间隔件，然后将两个层粘合在一起以制造液晶窗。
实施例6.
以与实施例2相同的结构和方式制备光学装置，不同之处在于，在形成根据实施例2的光学装置的过程中，形成黑色柱状间隔件，然后将两个层粘合在一起以制造液晶窗。
实施例7.
以与实施例3相同的结构和方式制备光学装置，不同之处在于，在形成根据实施例3的光学装置的过程中，形成黑色柱状间隔件，然后将两个层粘合在一起以制造液晶窗。
实施例8.
以与实施例4相同的结构和方式制备光学装置，不同之处在于，在形成根据实施例4的光学装置的过程中，形成黑色柱状间隔件，然后将两个层粘合在一起以制造液晶窗。
比较例1.
制造具有以下结构的光学装置。
具体地，在以与实施例3相同的方式制备液晶窗之后，经由OCA(来自DAIO Paper,Co.,Ltd.的EW1501-D1-UV)将液晶窗的任一侧与玻璃基底粘合在一起，并经由OCA(来自DAIO Paper,Co.,Ltd.的EW1501-D1-UV)将另一侧与吸收型偏光层粘合在一起，以制备具有玻璃基底/OCA/液晶窗/OCA/偏光层的结构的光学装置。此时，位于靠近偏光层的液晶层中的液晶化合物的长轴方向与偏光层的吸收轴形成90度的角，位于远离偏光层的液晶层中的液晶化合物的长轴方向与偏光层的吸收轴形成0度的角。
试验例1–耐久性试验
将根据实施例1至8和比较例1制备的光学装置在100℃放置240小时，然后确定是否存在表1中示出的液晶窗的破损或变形。具体地，目视检查装置的破损并评估为O(有破损)和X(无破损)，并示于下表1中。
试验例2–透射率和雾度特性的评估以及透射率变化率(％)的评估
对于实施例1至8和比较例1中制备的光学装置，在连接能够向其施加垂直电场的电源之后，使用雾度计NDH 5000SP[制造商：Nippon Denshoku(日本)]测量光学装置根据驱动电压(20V)对C标准光源的透射率和雾度，结果示于表2中。
此外，仅对未破损的装置通过以下方程式1测量装置的透射率变化率(％)，且示于下表1中。
变化率(％)＝|(T2-T1)|/T1x100
在上述方程式1中，T1为装置样品的初始透射率值，T2为在100℃下放置240小时之后装置样品的透射率值。
[表1]
[表2]
[附图标记]
1000：光学装置
100a、b：第一基底和第二基底
200：第一偏光层
300：液晶窗
301：液晶层
302a、b：取向膜
303a、b：电极层
304：密封材料
305a、b：基础层
400：压敏粘合剂层或粘合剂层
工业实用性
本申请可以提供其中透射率根据是否施加外部作用而变化的光学装置，并且所述光学装置可以有效地控制能够根据各个层之间的物理性能差异而引起的应力增强现象和产生的装置变形，并且即使在没有外部作用的情况下也可以具有低雾度值。

Claims (20)

1.一种光学装置，具有：
第一基底；
位于所述第一基底上的第一偏光层；以及
包括具有液晶化合物的液晶层的液晶窗，所述液晶窗存在于所述第一偏光层的与载有所述第一基底的表面的相反侧，其中在100℃下持续240小时的耐热性试验之后透射率变化率(％)为±10％或更小。
2.根据权利要求1所述的光学装置，其中
所述光学装置通过外部作用在透射模式与阻挡模式之间切换，在所述透射模式中可见光区的透射率为15％或更大，在所述阻挡模式中可见光区的透射率为3％或更小。
3.根据权利要求1所述的光学装置，其中
所述第一偏光层直接接触所述第一基底或者经由压敏粘合剂层或粘合剂层附接至所述第一基底。
4.根据权利要求1所述的光学装置，其中
所述第一基底的热膨胀系数(CTE)为100ppm/K或更小。
5.根据权利要求1所述的光学装置，其中
在没有外部作用的情况下，所述第一偏光层的吸收轴和所述液晶层的光轴形成0度至90度的角。
6.根据权利要求1所述的光学装置，其中
所述液晶化合物为近晶型、向列型或胆甾型液晶化合物。
7.根据权利要求1所述的光学装置，其中
所述液晶层还包含二色性比为1至30的各向异性染料。
8.根据权利要求1所述的光学装置，其中
所述液晶层的厚度为5μm至30μm。
9.根据权利要求1所述的光学装置，其中
所述液晶窗还包括位于所述液晶层的一侧或两侧上的基础层。
10.根据权利要求9所述的光学装置，其中
所述基础层的弹性模量为20GPa或更小。
11.根据权利要求9所述的光学装置，其中
所述基础层的热膨胀系数(CTE)为100ppm/K或更大。
12.根据权利要求11所述的光学装置，其中
所述基础层位于所述液晶层的两侧，所述第一偏光层经由压敏粘合剂层或粘合剂层附接至所述液晶窗。
13.根据权利要求12所述的光学装置，其中
所述压敏粘合剂层是在25℃下的动态粘度为10000cSt至100000cSt的流体压敏粘合剂层。
14.根据权利要求13所述的光学装置，其中
所述流体压敏粘合剂层的凝固点为-40℃或更低且沸点为150℃或更高。
15.根据权利要求9所述的光学装置，其中
所述基础层仅位于所述液晶层的任一侧上，所述第一偏光层直接接触所述液晶窗。
16.根据权利要求15所述的光学装置，其中
所述第一偏光层的与直接接触所述液晶窗的表面相反的侧直接接触所述第一基底。
17.根据权利要求16所述的光学装置，还包括：
位于与所述液晶窗的与所述第一偏光层所直接接触的表面相反的侧上的第二基底。
18.根据权利要求1所述的光学装置，其中
所述液晶窗还包括间隔件，所述间隔件形成为能够保持存在于所述液晶层的顶部和底部的层的间隙。
19.根据权利要求18所述的光学装置，其中
在没有外部作用的情况下，所述光学装置的雾度为15％或更小。
20.一种透射率可变构件，包括根据权利要求1所述的光学装置。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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